Устройство для определения динамического модуля сдвига тонких стеклянных волокон

 

Изобретение предназначено;для определения вязкоупругих характеристик , таких как модуль сдвига, модуль потерь и тангенс угла механических потерь, и может быть использовано при отработке синтеза стеклообразных материалов в промьшшенности, выпускающей и использующей стеклянные материалы . Цель изобретения - повышение (Л с: со сд с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (5g g G 01 N l l/.16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОтнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, . /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3985691/31-25 (22) 09.12.85 (46) 07.06.87. Бюл, Р 21 (71) Воронежский политехнический институт (72) В.А.Ломовской, И,В,Андреев и Ю.С.Бапашов (53) 532.137(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 957063, кл. С 0) N 1 1/16, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 590646, кл. С Ol N 11/16, 1975. (54) УСТРОЙСТВО Д3И ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ДИНАМИЧЕСКОГО МОДУЛЯ СДВИГА ТОНКИХ

СТЕКЛЯННЫХ ВОЛОКОН (57) Изобретение предназначено- для определения вязкоупругих характеристик, таких как модуль сдвига, модуль потерь и тангенс угла механических потерь, и может быть использовано при отработке синтеза стеклообразных материалов в промьппленности, выпускающей и использующей стеклянные материалы. Цель изобретения — повьппение

131 точности результатов. Наличие несоосности и перекосов между верхним зажимом 9 и нижним зажимом 13 влечет за собой понижение точности измерений и поломку исследуемого стеклянного волокна. Винтом 18 поднимается электромагнит 17 с отключенным напряжением и свободно стоящим на нем нижним зажимом 13 до нижнего конца предва-. рительно закрепленного сверху образца. После этого образец крепится к стержню 14 нижнего зажима 13. Затем электромагнит 17 вместе с электромагнитным столом 16 опускается при вращении микровинта 18 в обратную сторону, а нижний зажим 13 свободно пови5871 сает на исследуемом волокне, обеспечивая тем самым соосность нижнего и верхнего зажимов 13 и 9. Далее электромагнит 17 вместе сс столом 16 снова поднимается pо соприкосновения поверхностей электромагнитного стола

16 и диска 15 нижнего зажима 13, пос- ле чего по обмотке электромагнита 17 пропускается ток. В результате электромагнитный стол 16 и нижний зажим

13 оказываются связанными магнитными силами, которые не позволяют нижнему зажиму 13 двигаться с места, обеспечивая соосность зажимов при закручивании исследуемого стеклянного волокна ° 2 ил.

Изобретение предназначено для определения вязкоупругих характеристик, таких как модуль сдвига, модуль потерь и тангенс угла механических потерь, и может быть использовано при отработке синтеза стеклообразных ма териалов с целью их получения с определенными деформационными параметрами в промышленности, выпускающей и использующей стеклянные материалы, в радиотехнической и авиационной промышленностях,а также для научных исследований.

Цель изобретения — повышение точности результатов измерений.

На фиг.1 изображено устройство для определения модуля сдвига тонких стеклянных волокон; на фиг.2 — система крепления оптической шторки.

Устройство для определения модуля сдвига тонких стеклянных волокон состоит из колебательной системы, в которую входит двигатель 1, редуктор

2 с фотоэлектрическим преобразователем 3 вращения вала редуктора,в периодический электрический синусоидальный сигнал за счет нецентрированного крепления оптической шторки 4.

В колебательную систему входит также легкая подвижная рамка 5 с электрической обмоткой. Рамка 5 центрируется с помощью опор 6 в по2 ле постоянного магнита 7, имеющего возможность вертикального перемещения по линейному подшипнику 8.

К рамке 5 жестко прикреплен верхний зажим 9 исследуемого стеклянного волокна, помещенного в термокамеру

10, и жестко прикреплена оптическая шторка 11 регистрирующего фотопреобразователя 12. К нижнему концу ис10 следуемого волокна крепится нижний зажим 13 в виде стержня 14 из тугоплавкой сталц, жестко соединенный с диском 15 из электротехнической стали, находящимся вне термокамеры 10.

Стержень 14 и диск 15 являются составляющими частями нижнего зажима

13 для исследуемого волокна, Нижний зажим 13 располагается на электромагнитном с.толе 16, который является

20 сердечником электромагнита 17. Электромагнит 17 вместе с электромагнитным столом 16 имеет подъемный микрометрический винт 18 для вертикального перемещения, Постоянный магнит 7, рамка 5 с керновыми опорами 6, верхний зажим

9, оптическая шторка 11 уравновешиваются противовесом 19.

Регистрация информации осуществляется двухкоординатным самописцем 20, Устройство для определения динамического модуля сдвига тонких. стек3 1315871 лянных волокон работает следующим образом.

При подаче напряжения на двигатель 1 он передает вращающий момент на редуктор 2, вал которого вводит закрепленную на нем оптическую шторку 4 в зазор фотопреобразователя 3 °

Оптическая шторка 4 закреплена на валу редуктора таким образом (фиг.2), fQ что при повороте вала на 180 она переходит из положения А в положение

В, не выходя полностью из зазора фотопреобраэователя 3. Профиль оптический шторки выбран таким, чтобы на 15 выходе фотопреобразователя реализовался синусоидальный периодический электрический сигнал который поступает на обмотку рамки 5, помещенную в поле постоянного магнита 7, повора-20 чивая ее на угол, пропорциональный величине поступающего с фотопреобразователя 3 сигнала. Одновременно этот сигнал с фотопреобразователя 3 поступает на вход Y двухкоординатного самописца 20. Угол поворота рамки 5 зависит от вязкоупругих характеристик исследуемого волокна и фиксируется регистрирующим фотопреобразователем 12, электрический сигнал с 30 которого поступает на вход Y двухкоординатного самописца 20. По разности фаз сигналов с фотопреобраэователей 3 и 1? судят о вязкоупругих характеристиках исследуемого стеклян- 35 ного волокна °

Наличие несоосности и перекосов между верхним 9 и нижним 13 зажимами влечет за собой понижение точности измерений и поломку исследуемого 40 стеклянного волокна, Для предотвращения этого микрометрическим винтом 18 поднимается электромагнит 17 с отключенным напряжением и свободно стоящим на нем нижним за- 45 жимом 13 до нижнего конца предварительно закрепленного сверху образца, после чего образец крепится к стержню 14 нижнего зажима 13. Электромагнит 17 вместе с электромагнитным сто-50 лом 16 опускается при вращении микровинта 18 в обратную сторону, а нижний зажим 13 свободно повисает на исследуемом волокне. Затем электромагнит 17 со столом 16 снова поднимается до соприкосновения поверхностей электромагнитного стола !6 и диска 15 нижнего зажима и по обмотке электро. 4 гагнита 17 пропускается ток, в результате чего электромагнитный стол 16 и нижний зажим 13, оказываются связанными магнитными силами, которые не позволяют нижнему зажиму !3 сдвигаться с места, обеспечивая тем самым соосность верхнего и нижнего зажимов 9 и 13.

Применение нижнего зажима 13, состоящего из двух жестко скрепленных частей — тугоплавкого немагнитного . стержня 14 и диска 15 из электротехнической стали, позволяет отделить магнитные части от зоны нагрева исследуемого образца.

Таким образом, применение системы электромагнитного крепления нижнего зажима 13, состоящего из электромагнита 17, имеющего возможность перемещения по вертикали, с сердечником, выполненным в ниде электромагнитного стола 16, с расположенным на нем нижним зажимом 13, изготовленным из двух жестко скрепленных частей — диска 15 иэ электротехнической стали и стержня 14 из тугоплавкой немагнитной стали, позволяет обеспечить соосность нижнего и верхнего зажимов, что ведет к устранению воэможности перекосов и поломок тонких стеклянных образцов при их закреплении в зажимах.

Формула изобретений

Устройство для определения динамического модуля сдвига тонких стек-. лянных волокон, содержащее систему возбуждения вынужденных крутильных колебаний, верхний подвижный, нижний неподвижный зажимы для крепления исследуемого образца, систему съема информации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности результатов измерений путем обеспечения соосности зажимов, устройство для определения динамического модуля

-сдвига снабжено системой электромагнитного крепления нижнего зажима, состоящей из электромагнита, имеющего воэможность перемещения по вертикали, с сердечником, выполненным в виде электромагнитной площадки с расположенным на ней нижним зажимом, изготовленным из двух жестко скрепленных частей — диска иэ электротехнической стали и стержня из тугоплавкой немагнитной стали.

1315871

Редактор П.Гереши

Заказ 2354/46 Тираж 77б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д„ 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

В

Г

1 !

Составитель В.Крутин

Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга